金沙江上游晚更新世以来泥石流发育史与环境变迁

第四纪泥石流是山地沉积物的重要类型之一，它记录了丰富的地质信息，研究泥石流的发育历史对于探讨泥石流的成因和演化规律及其与气候变化的关系等问题具有重要科学意义。金沙江上游是古今泥石流的多发区，本项目以金沙江上游（大具-巴塘段）晚更新世以来的典型泥石流堆积物作为研究对象，在系统开展泥石流的野外地貌调查与期次分析的基础上，选取典型泥石流采用光释光和碳十四测年技术获取高精度的测年数据，建立完整的泥石流沉积年代序列。依据绝对年代控制和地层分析，结合气候替代性指标测试，重建金沙江上游泥石流的发育历史，查明冰川作用与泥石流作用相互交替的时空格局，探讨西南生态脆弱区泥石流的形成规律及其演变的动力学机制。

泥石流是山区常见的一种突发性自然灾害，严重威胁到社会经济的可持续发展。开展泥石流的古环境研究，可对其他载体的古环境信息形成重要的补充和验证作用。在一些高山峡谷地区，这种记录甚至可能是唯一的环境记录，成为认识山地环境演化规律的重要途径。开展对古泥石流的研究，对于揭示泥石流的运动机理、活动规律和发展趋势，有效防治泥石流灾害具有重要的指导作用。本项目利用光释光、ESR测年手段对金沙江上游奔子栏-巴塘河段古泥石流堆积进行了系统的年代学研究，通过粒度、主量元素、孢粉等环境指标分析研究了泥石流的发育特征、演化过程及其与环境的相互作用。本项目利用单颗粒石英（SAR）法对泥石流堆积物样品进行了年代学研究，建立并实现了基于光释光技术的泥石流精确定年新方法，提出金沙江上游半干旱地区全新世以来大型泥石流堆积扇的形成与增强的季风性降水有关，区域的气候波动是控制泥石流发育规模的重要动力因素。取得的重要结果如下：①泥石流堆积物的光释光测年结果表明，光释光用于泥石流堆积物的定年方法是可行的，并可与14C结果进行相互校核和检验。②对金沙江上游奔子栏-羊拉、石鼓-龙蟠河段的古、今泥石流的空间分布进行了详细的地质地貌考察，结合高分辨率的遥感影像解译，获得了金沙江干热河谷区泥石流的空间分布规律。③提出金沙江上游晚更新世晚期以来古泥石流大规模暴发的年代为12,600yr～4,500yr BP，与西南季风加强（暴雨加强）的时期相对应，现代泥石流的发育规模明显变小，反映了干热河谷地区现代气候的干旱化特征。金沙江上游古泥石流的发育特征和形成年代表明该区古泥石流的广泛发育是全新世早期青藏高原东南缘西南季风加强的结果。④通过ESR年代测定，结合泥石流堆积体的地貌位置和沉积特征分析，初步认为白马雪山山顶面的泥石流堆积体的形成时代为 ～1.5MaBP，形成于早更新世早期。白马雪山泥石流堆积层夹含的红色古土壤形成时期为红化土，属于红色风化壳的发育初期。⑤根据现代红化土发育的温度条件，估算自早更新世早期( ～1.5Ma )以来，青藏高原东南缘白马雪山一带的地表隆升幅度约1300m。⑥对金沙江上游巴塘地区的大型古滑坡堰塞湖及溃决堆积进行了初步研究，探讨了其形成时代与成因。本项目的开展，对于揭示泥石流的运动机理、活动规律和演变趋势具有重要的学术价值，同时，对生态脆弱、泥石流多发的金沙江流域地质灾害风险评价和防治亦具有重要的理论